Viļņi ir svārstības, kuras izplatās telpā. Viļņus var izraisīt, iemetot akmeni ūdenī. Uz ūdens virsmas veidojas gredzeni, kas pārvietojas pa ūdens virsmu. Tie ir viļņi.
Ja ūdenī peld, piemēram, pludiņš, var redzēt, ka tas svārstās augšup un lejup, bet nepārvietojas kopā ar viļņiem. No tā izriet, ka ūdens virsmas slānis svārstās augšup un lejup, bet nepārvietojas horizontālā virzienā.
Attālumu, kādā izplatās svārstības perioda laikā, sauc par viļņa garumu.
Ar citiem vārdiem runājot, viļņa garums — attālums starp tuvākajiem vides punktiem, kas svārstās vienādi, piemēram divām blakus esošām virsotnēm (sk. zīm.) vai ieplakām. To apzīmē ar grieķu valodas burtu \(λ\) (lambda).
Viļņus var iedalīt pēc dažādām pazīmēm, piemēram, šķērsviļņi un garenviļņi.
Šķērsviļņos daļiņu svārstību virziens ir perpendikulārs viļņa izplatīšanas virzienam.
Mehāniskie šķērsviļņi veidojas cietās vielās un uz šķidruma virsmas.
Garenviļņos daļiņu svārstības sakrīt ar viļņa izplatīšanās virzienu.
Šādi viļņi izplatās gan cietās vielās, gan šķidrumos, gan gāzēs.
Katrā vidē vilnis izplatās ar noteiktu ātrumu. Izplatīšanās ātrums ir atkarīgs no vides blīvuma un no vides daļiņu mijiedarbības.
Viļņa ātrumu aprēķina šādi:
, kur
\(v\) - viļņa ātrums,
\(λ\) – viļņa garums,
\(T\) – periods,
\(f\) – frekvence.
Viļņu raksturlielumi ir viļņa garums, viļņa ātrums, amplitūda un frekvence.
Amplitūda raksturo vides daļiņu maksimālo novirzi no līdzsvara stāvokļa viļņā.
Frekvence nosaka vides daļiņu veikto svārstību skaitu laika vienībā.
Frekvenci aprēķina pēc formulas , kur — frekvence, \(N\) — veikto svārstību skaits, \(t\) — laiks. Ja \(N = 1\), tad , kur \(T\) — periods jeb laiks, kurā notiek vides daļiņas viena pilna svārstība.